JP2003264591A - Ａｔｍシステムにおける処理遅延の測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はＡＴＭシステムにおける処理遅延の測
定方法に関し，ＯＡＭセルを用いず，測定器も使用する
ことなく測定セルを用いて，ＡＴＭシステムにおける実
運用における処理遅延時間を測定することを目的とす
る。 【解決手段】ＡＴＭセルを入力する処理部は，ＡＴＭヘ
ッダ内に測定セルであることを表すペイロードタイプの
ビット列を設定し，ペイロード内にヘッダと実データと
を設定して測定セルを生成し，実データを含む先頭セ
ル，後続する実データを含む継続セル及び実データを含
まないラストセルとで構成され，ペイロード内のヘッダ
に種別を表す情報を設定し，ラストセルのペイロードに
セルの入力時間と当該ラストセルの組立時間及び処理部
の場所を表す情報とを設定して出力し，出力された測定
セルを受信する処理部は，測定セルの種別からラストセ
ルを検出することにより，各処理部での遅延時間を計測
するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＡＴＭシステムにお
ける処理遅延の測定方法及び装置に関する。

【０００２】近年，ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mo
de) を採用したＬＡＮ(Local AreaNetwork)／ＷＡＮ(Wi
de Area Network) や，交換機が使用されるようになっ
たが，ＡＴＭによる伝送性能機能を評価する上で，処理
遅延が重要になっている。

【０００３】その場合，ＡＴＭセルを使用して音声・画
像処理装置のようにデータの全ビット変換を行う処理機
能を持つシステムにおける処理遅延も測定できることが
望まれている。

【０００４】

【従来の技術】図１０は従来のＡＴＭ交換機の構成例，
図１１はＡＴＭセルのルーティング動作の例である。図
中，５０はＡＴＭセルを各カード（後述する各処理部５
０〜５５を表す）へルーティングするスイッチ処理部，
５１−１〜５１−３はそれぞれ有線または無線で接続さ
れた装置からのＡＴＭセルが入力する入力処理部，５２
は他のシステムへＡＴＭセルを出力するための出力処理
部，５３〜５５はそれぞれＡＴＭセルに対してそれぞれ
が備える特定処理（例えば，音声の圧縮処理，パケット
処理，ディジタルデータ処理等）を実行する特定の処理
部，５６はＡＴＭ交換機内の各処理部５０〜５５の制御
を行う制御部である。なお，出力処理部５２は多重化さ
れた多数のＡＴＭセルを高速に出力するもので一つだけ
設けられているが，複数個設けても良い。

【０００５】このＡＴＭ交換機では，入力処理部５１−
１〜５１−３に入力したＡＴＭセルは，ヘッダの内容が
判別され，制御部５６の制御によりスイッチ処理部５０
のスイッチングの制御が行われ，図１１に示す例では特
定の処理部５４へ供給されて処理（例えば圧縮処理）が
行われ，その結果がスイッチ処理部５０に出力される。
スイッチ処理部５０から更に特定の処理部５５に供給さ
れて処理（例えば，パケット処理）が行われてその結果
がスイッチ処理部５０に出力され，そこから出力処理部
５２へ出力される。

【０００６】このようにＡＴＭ交換機における遅延測定
は，各カードや処理部の処理能力を計算したり，カード
単体や処理部での実処理時間を測定し，経路毎に足し合
わせる方法をとっている。すなわち，図１１の接続の例
では，入力処理部５１−１〜５１−３の単体処理時間
（ｘｘμＳ：マイクロ秒）＋スイッチ処理部５０の単体
処理時間（ｘｘμＳ）＋特定の処理部５４の単体処理時
間（ｘｘｍＳ：ミリ秒）＋スイッチ処理部５０の単体処
理時間（ｘｘμＳ）＋特定の処理部５５の単体処理時間
（ｘｘｍＳ：ミリ秒）＋スイッチ処理部５０の単体処理
時間（ｘｘμＳ）＋出力処理部５２の単体処理時間（ｘ
ｘμＳ）により求めることができる。

【０００７】上記図１０，図１１はＡＴＭ交換機におけ
る遅延測定の方法を示したが，図１２にＡＴＭシステム
としてＡＴＭ網（ＡＴＭ交換機を内部に含む場合もあ
る）における遅延測定の方法を示す。図１２において，
６０−１〜６０−５はＡＴＭ−ＬＡＮ（Local Area Net
work) ，６１は複数の国にまたがって構築される場合も
含め広い地域について設けられ，多数のＡＴＭ−ＬＡＮ
が収容されＡＴＭ−ＷＡＮ（Wide Area Network)，６２
はＡＴＭ−ＬＡＮに接続されたデータ端末（ＤＴＥ）を
表し，６２−１は測定対象のＡＴＭセルを発信する端
末，６２−２は測定対象のＡＴＭセルの送信先を示す。
６４−１〜６４−６はルータを表す。

【０００８】図１２において，データ端末６２−１から
ＡＴＭ−ＬＡＮ６０−１，ＡＴＭ−ＬＡＮ６０−２，Ａ
ＴＭ−ＷＡＮ６１，ＡＴＭ−ＬＡＮ６０−４の経路をと
おるセルの遅延時間を，上記図１１と同様の方法で測定
する場合，データ端末６２−１，ルータ６４−１，ルー
タ６４−２，ルータ６４−３，ルータ６４−４，ルータ
６４−５，ルータ６４−６，データ端末６２−２のそれ
ぞれの処理時間を加算することにより得られる。

【０００９】ＡＴＭ交換機における遅延測定を行う他の
方法を図１３〜図１５を用いて説明する。図１３は上記
図１０と同様の構成を備えたＡＴＭ交換機の遅延測定の
他の方法を示し，図中，５１−１〜５６の各符号は図１
０と同様の名称であって説明を省略する。５７−１〜５
７−３はＡＴＭセルのペイロードに固定パターンが設定
されていることを検出するとその検出時間を測定するセ
ル測定器である。

【００１０】図１４はＡＴＭ交換機の遅延測定の他の方
法を用いた場合のルーティング動作の例を示す。この図
１４のルーティング動作は，上記図１３に示す例と同様
の経路でＡＴＭセルが転送される例である。

【００１１】図１３の構成において遅延測定をする場
合，セル測定器５７−１〜５７−３は複数設けられ，各
測定ポートは全てクロック同期している必要がある。複
数の場合は，それぞれ測定したい場所に設置するが，セ
ル測定器が単数の場合はセルの折り返しポイントを作成
しておき，送出したセルが折り返されてくるまでの時間
を測定する。

【００１２】入力処理部５１−１〜５１−３において特
定の固定パターンをペイロードに設定したセルを入力
し，その特定の固定パターンをもつセルを各測定ポイン
トにおいて検出し，各測定ポイント間での検出時間の差
から処理遅延を測定することができる。ただし，この測
定用のセルは試験用のもので，測定にあたっては装置が
試験モードに移行している必要がある。

【００１３】図１４に示す遅延測定の例では，入力処理
部５１−２から固定パターンのセルが入力されると，セ
ル測定器５７−１でセルの投入時間が測定され，スイッ
チ処理部５０，特定の処理部５４，スイッチ処理部５
０，特定の処理部５５，スイッチ処理部５０を経由て出
力処理部５２に達した時，セル測定器５７−３で固定パ
ターンのセルを検出して，その検出時間と投入時間との
差を求めることで入力処理部５１−２から出力処理部５
２までの遅延時間を得ることができる。

【００１４】上記図１３，図１４ではＡＴＭ交換機にお
ける遅延測定の方法を示したが，ＡＴＭシステムとして
上記図１２と同じ構成のＡＴＭ網における遅延測定の他
の方法を図１５に示すＡＴＭ網の例を用いて説明する。
図中の，６０−１〜６２−２及び６４−１〜６４−６の
各符号は上記図１２と同様であり説明を省略する。６３
−１〜６３−４は測定のための固定パターンを持つＡＴ
Ｍセルが発信元から送信先までに通過する各位置の状態
を表し，６５−１，６５−２はセル測定器を表す。

【００１５】図１５の例では，データ端末６２−１から
固定パターンをペイロードに持つ測定用のセルを出力す
ると，このセルは各部のセル測定器で観測し，時間を測
定する。この場合のセルが通る経路は，ＡＴＭ−ＬＡＮ
６０−１，ＡＴＭ−ＬＡＮ６０−２，ＡＴＭ−ＷＡＮ６
１，ＡＴＭ−ＬＡＮ６０−４，データ端末６２−２であ
り，セル測定器はＡＴＭ−ＬＡＮ６０−１のルータ６４
−１と，ＡＴＭ−ＬＡＮ６０−４のルータ６４−６に設
けられ，その間の固定パターンを持つセルの遅延時間を
測定することができる。

【００１６】なお，従来技術の一つに，ネットワークの
障害発生時の解析，不良個所の特定を可能にすることを
目的とするネットワーク利用並列計算機システム（特開
平１０−２６０９４５号公報参照）が提案されている。
その技術は，各ノードはパケット送信時に，送信時間，
送信ノード，宛先ノードからなるパケット情報をパケッ
ト内に格納し，パケット通過時にその情報を通過パケッ
ト情報として取り込み，通過時間と自ノード情報からな
る通過ノード情報をパケット内に格納し，パケット受信
時にパケット情報と全通過ノード情報を受信パケット情
報として回収し，障害発生個所，性能不良個所を特定す
る時に，全ノードの通過パケット情報と受信パケット情
報を収集し，全ノードの受信パケット情報を基に通過パ
ケット情報をチェックし，未到達パケットの消滅した障
害発生個所を特定し，受信パケット情報から各ノード間
のパケット転送時間を計算し，その時間が異常に大きな
ノード間を性能不良個所と特定するものである。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】従来のＡＴＭシステム
（ＡＴＭ交換機を含むＡＴＭ網）においては，上記図１
０〜図１２に示す遅延測定では各処理部の処理能力を計
算または，処理部単体での実処理時間を測定し，経路毎
に足し合わせる方法をとっているが，この方法では次の
，の問題がある。

【００１８】実際の処理時間に対してＡＴＭセルの揺
らぎ（実行速度の変動）まで含めた精度を要求できな
い。

【００１９】データの変化によるアプリケーション実
行速度の変動（揺らぎ）について，値を特定するのは困
難である。

【００２０】また，図１３〜図１５に示すようにペイロ
ード内の固定パターンにより測定用セルを検出してセル
位置を特定して遅延を測定する方法では，次の〜の
ような問題があった。

【００２１】測定すべき場所に，セルをモニタできる
測定器が必要であり，地理的条件等により，必ずしも測
定したい場所を測定できる保証が無い。すなわち，上記
図１４に示すようなＡＴＭ網を対象とした場合，測定点
は限られており，遅延過大個所を特定することは不可能
である。

【００２２】音声に対してＥＶＲＣ（Enhanced Varia
ble Rate Codec）等のように，非可逆圧縮を行う（デー
タ全ビット変換）処理を実行した場合，セルのデータ形
状が全く異なるものに変化するため，入力されたセルが
処理後のデータなのか判別がつかず，特定のセルデータ
が通過したことによる処理遅延時間の確認ができないこ
とから，実システム上で処理遅延を測定することは困難
であった。

【００２３】測定モード（試験モード）に入らないと
測定することができず，通常サービスを停止させる必要
がある。

【００２４】また，図示されないがＯＡＭセル（保守管
理用セル）を用いて，上記の固定パターンのセルと同様
の方法で遅延測定を行うこともできるが，次の，の
ような制約があり，実現が難しい。

【００２５】ＯＡＭセルは，あくまで保守用のデータ
を伝送するものであり，多くの実処理データを付加した
りできない。

【００２６】ＯＡＭセル自体が別帯域で伝送されるた
め，実処理にマッチングした処理時間を測ることはでき
ない。

【００２７】更に，上記特開平１０−２６０９４５号公
報の技術では，(1) 単純に送信時／受信時の記録しか行
わず，セルの処理時間の測定はできない，(2) ノードと
ノード間の転送時間のみしか測定できない，(3) 判定に
は対になる比較対象のセルが必要であり,(4)自由なルー
ティングは想定されてない等の点で問題がある。

【００２８】本発明は上記の問題を解決し，ＯＡＭセル
を用いず，測定器も使用することなく測定セルを用い
て，ＡＴＭシステムにおける実運用における処理遅延時
間を測定することができる処理遅延の測定方法及び装置
を提供することを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
を示す図，図２は各種別の測定セルの構成例とＯＡＭセ
ルの構成例である。

【００３０】図１において，１はＡＴＭセルの処理部で
あり，測定対象セルの生成を行い，この例ではＡＴＭス
イッチの入力側の処理部として設けられているが，特定
の符号化処理や音声圧縮（伸長）処理等の特定機能の処
理や，端末に備える処理等の各種の機能を持つ処理部が
存在する。１’は他の処理部であり，例えば，音声デー
タを圧縮する処理を行う処理部や，非制限ディジタルデ
ータを誤り訂正符号に符号化する処理部である。処理部
１内の１０は測定セル生成部，１１は先頭セル生成部，
１２は継続セル生成部，１３はラストセル生成部，１４
は測定セル表示部，１５は測定セル種別表示部，１６は
タイムスタンプ管理部，１７は保守管理（ＯＡＭ：Oper
ation And Maintanance)セル生成部である。１８はＧＰ
Ｓ（Glolbal Positioning System) のような高精度でど
の一部からでも共通の時間情報を得ることができるシス
テムからの時間情報を基にクロックを発生するクロック
ソースであり，各処理部はこのクロックソース１８から
のクロックにより駆動される。２はＡＴＭスイッチ，３
は測定セルを収集する機能を備えた収集処理部である。
なお，収集処理部３は測定セルが入力される任意の処理
部，例えば，ＡＴＭセルを伝送路に出力する処理を行う
出力処理部で兼用したり，遅延時間の測定を行う専用の
処理部として設けることができる。

【００３１】処理部１に入力した実データが設定された
複数のＡＴＭセルを処理遅延の測定対象とする場合，測
定セル生成部１０は最初に先頭セル生成部で先頭セルを
生成する。この場合，図２のに示すように測定セル表
示部１４が駆動されて測定セルであることを表すためセ
ルヘッダ（５オクテット）の中の３ビットのＰＴ（Payl
oad Type：セルのユーザ情報形式）として未使用の特定
ビット列（例えば，“１１１”）を測定セルを表すもの
として設定する。次に測定セル種別表示部１５により測
定セルの種別を表示するための設定を行う。図２のに
示す例では，ＡＴＭヘッダのＰＴ（ペイロードタイプ）
が“１１１”の場合には，そのペイロード内の先頭の３
バイト（オクテット）をショートセルヘッダを表すもの
とし，最初のバイトはＣＩＤ（Cell IDentification:セ
ル識別部) ，つぎの２バイト目の６ビットはバイト長
（ショートセルであるため，ペイロード長は標準の４８
バイトより短い場合がある），２バイト目の残りの２ビ
ットをセル種別（測定セル先頭，測定セル継続，測定セ
ルラスト及び通常セル）を表示するために使用する。

【００３２】最初の測定セルに対しては先頭セルである
表示（例えば“００”）を設定する。なお，この第３バ
イト目にはＨＥＣ（Header Error Check) 等のビットが
含まれている。また，タイムスタンプ管理部１６は先頭
セルを処理した時の時間をクロックソース１８から得て
保持する。このようにして図２のに例として示す先頭
セルが構成される。

【００３３】先頭セルに続いて生成される測定セルに対
しては，継続セル生成部１２で上記測定セル表示部１４
でセルヘッダのＰＴに測定セルを表すビットを設定し，
測定セル種別表示部１５で測定セルの中の一つの種別と
して継続を表すビット（例えば“０１”）を設定して，
その後のペイロードに実データを設定した測定セルを生
成して出力する。この後，測定対象の最後の実データを
含むセルまで同様に継続セルとして順番に測定セルが生
成される。その最後の継続セルを出力した後，ラストセ
ル生成部１３が起動されてラストセルを生成する。その
時，測定セル表示部１４でＡＴＭセルヘッダ内に測定セ
ルの表示を設定し，セル種別表示部１５でラストセルの
表示（例えば，“１１”）を設定し，そのペイロードに
測定セルを生成するこの処理部１を表す情報（位置や名
称）と，タイムスタンプ管理部１６に保持された先頭セ
ルを生成した時間と，ラストセルを生成する現在の時間
とをペイロードに書き込んで図２のに示す構成のラス
トセルを出力する。

【００３４】測定セルが連続して多数個発生する場合，
先頭セルの発生からラストセルの発生までに長い時間が
かかる場合や，必要な場合は操作卓（図示省略）や，制
御部（図示省略）からの制御により保守管理（ＯＡＭ）
セル生成部１７が駆動される。保守管理（ＯＡＭ）セル
生成部１７は図２のに示すＯＡＭセルを生成する。先
頭にＯＡＭセル用のＡＴＭヘッダを生成し，そのペイロ
ードにタイムスタンプ管理部１６が保持する先頭セルを
生成した時間を表すタイムスタンプと，ラストセル組立
時のタイムスタンプをペイロードに設定して出力する。

【００３５】処理部１から出力された測定セルは，通常
のデータを含んでおり，ＡＴＭスイッチ２を介して収集
処理部３へ入力すると，測定セルのＡＴＭヘッダの中の
測定セルを識別し，測定セルを発生した処理部の位置，
先頭セルからラストセルまでの処理時間等を検出し，当
該収集処理部３のクロックソースにより現在までの遅延
時間を計算により求めることができる。また，ＯＡＭセ
ルはＡＴＭセルの出力処理部や，データロガー（図示省
略）またはシステム制御部（図示省略）において収集さ
れ，タイムスタンプ順にソート，解析することにより処
理時間を算出することができる。

【００３６】上記の処理部１が，ＡＴＭセルに対して加
工を行う機能，例えば，入力するＡＴＭセルのデータを
圧縮化または冗長化する機能を備える場合，ＡＴＭセル
の実データが大きく変換されるが，予め元のデータの各
バイト（オクテット）に対し測定対象のバイトであるこ
とを表すマーキングを付与して処理を行い，出力したデ
ータにもマーキングを付すことで，測定セルの先頭及び
最終を判定するようにして，データが変更されたＡＴＭ
セルの遅延を測定することができる。また，音声圧縮だ
けでなく，非制限ディジタルデータをインターリーブに
より伝送する場合の遅延の測定も可能である。

【００３７】

【発明の実施の形態】図３は実施例１の構成を示す。こ
の実施例１は入力するＡＴＭセルの音声データ（ＰＣＭ
データ）に対して音声圧縮（伸長）処理を施して出力す
る音声圧縮処理部を通るＡＴＭセルの処理遅延を測定す
る場合の構成である。図中，４は音声圧縮処理部，４０
はセル識別分配部，４１はセル分解・測定ビット設定
部，４２は音声の圧縮を行うボコーダ，４３は圧縮デー
タのセル組立部，４４はタイムスタンプの管理機能を含
むラストセル生成部，４５はＧＰＳの時間情報に基づい
てクロックを発生するクロックソース（図１の１８）の
信号から音声圧縮処理部４の各部で必要なクロックを発
生するクロック供給部である。

【００３８】図４は実施例１のボコーダ４２の入力と出
力のデータ構成を示し，図５は実施例１により生成する
ショートセルヘッダ，タイムスタンプフォーマットの例
を示す。

【００３９】実施例１の構成を図３乃至図５を用いて説
明する。図３の音声圧縮処理部４に入力するＡＴＭセル
には音声のＰＣＭデータが設定されており，音声圧縮処
理部４へ入力する前に入力処理部等の他の処理部で，上
記図１に示す原理構成により測定の対象となるＡＴＭセ
ルとして先頭セル，複数の継続セル及びタイムスタンプ
を含むラストセルに変換されて，それらの一連のセルが
入力される。

【００４０】ここで，測定対象として生成されたＡＴＭ
セル（先頭セル，継続セル及びラストセル）の実施例の
構成を図５のＡに示す。ＡＴＭセルの先頭の５オクテッ
トはＡＴＭヘッダであり，その中のＰＴ（ペイロードタ
イプ）を表す３ビットに“１１１”を設定して測定セル
であることを表示する。その後のペイロードの先頭の３
オクテットは，ショートセルヘッダを表し，先頭の１オ
クテットがセル識別情報（ＣＩＤ），次の２オクテット
目の先頭６ビットでデータ長（ＬＩで表示），残りの２
ビットでセル種別（通常セルが００，測定セルの先頭セ
ル０１，測定セルの継続セルが１０，測定セルのラスト
セルが１１）を表し，最後の３オクテット目の先頭の３
ビットは後述する，圧縮データビット位置を表すのに使
用し，残りの５ビットをショートセルヘッダのエラーチ
ェック（ＨＥＣで表示）用に使用する。

【００４１】セル識別分配部４０では，先頭セル，継続
セル及びラストセルを識別し，先頭セルを識別するとラ
ストセル生成部４４にセル入力のタイムスタンプが生成
されて保持する。実データ（ＰＣＭデータ）を含む先頭
セル（ａ０）と複数の継続セルはセル分解・測定ビット
設定部４１に供給され，ここでＡＴＭセルが分解され，
測定ビットを各オクテットに設定する。具体的には，Ｐ
ＣＭデータを含むＡＴＭセルの場合，１セル分が３２オ
クテット（ペイロードの中の残りの部分にはＰＡＤ（パ
ディング）ビットを付与する）であり，先頭セル，継続
セルの各実データが分解により発生するが，測定セルに
より発生したオクテット（８ビット）列に対して，各オ
クテット毎に測定データビット（１ビット）を新たに設
けて，測定セルのデータ（測定対象データ）である場合
にこれを“１”に設定し，それ以外のデータには“０”
を設定する。測定データビットを設定したデータ列の例
を図４に示すボコーダ４２の入力側のデータとして示
す。ＰＣＭデータは８ビット（０〜７で示すビット位
置）で構成され，測定データビット（８で示すビット位
置）が図のように設定される。

【００４２】ボコーダ４２（図３，図４参照）では，音
声圧縮が行われ，この実施例ではＥＶＲＣ（Enhanced V
ariable Rate Codec）による音声圧縮を行うものとす
る。この圧縮方式により，５セル分（１セルが３２オク
テット）のＰＣＭデータが１セル（１セルが２２オクテ
ット）に圧縮される。図４に示すボコーダの出力側に，
入力データに対して圧縮された測定セルデータの例が示
される。この圧縮結果であるＥＶＲＣデータの各オクテ
ット毎に入力データと同様の測定データビットが付与さ
れている。

【００４３】圧縮された測定セルデータは次に図３の圧
縮データのセル組立部４３において，複数の測定セルに
組立てる処理が行われる。この場合，ＥＶＲＣデータが
連続している場合，２２オクテット毎にＡＴＭセルを組
立てる時，先頭の測定セルには測定データビットが
“０”のものと“１”のものの両方が含まれる。測定セ
ルの先頭セルには図５のＡ．に示すショートセルヘッダ
にセル種別を表す２ビットを“０１”にする。これと同
時に，先頭セルには測定データビットが，どの位置から
始まるかを識別するための情報を，図５のＡ．に示すシ
ョートセルヘッダの３オクテット目の３ビットを用いて
表示する。その場合，圧縮により生成したＡＴＭセルの
ペイロード（２２オクテット）には，元のＡＴＭセルの
５セル分が含まれるため，ペイロードを５分割して，何
番目から測定データビット（“１”に設定されたビッ
ト）であるかを表示する。

【００４４】図５のＢ．の先頭セルの場合，圧縮データ
位置ビット（３ビット）が「００１」の場合，５分割し
たペイロードの中の５番目の部分から測定対象データが
開始することを表し，「０１０」の場合，５分割したペ
イロードの中の４番目の部分から測定対象データが開始
することを表し，以下同様に圧縮データ位置ビットによ
り図５のＢ．の先頭セルについて示すように測定対象デ
ータの開始位置を表す。先頭セルに続いて，圧縮された
測定セルデータ（測定データビットが“１”に設定され
たデータ）について順次継続セルが生成されるが，測定
セルデータの後端を含む最後の継続セルには，測定デー
タビットが“０”（測定対象でないデータ）が含まれて
しまう。

【００４５】このため，最後の継続セルの圧縮データ位
置ビット（ショートセルヘッダ内の３ビット）を用い
て，５分割したペイロードの中の何番目までが測定対象
データであるかを表示する。図５のＢ．に示すように，
圧縮データ位置ビットが「００１」の場合は，５分割し
たペイロードの中の１番目の部分までが測定対象データ
であることを表し，「０１０」の場合，５分割したペイ
ロードの中の２番目の部分までが測定対象データである
ことを表し，以下同様に圧縮データ位置ビットにより図
５のＢ．の継続セルの場合について示すように測定対象
データの終了位置を示す。

【００４６】一方，図３に示す音声圧縮処理部４に入力
する測定対象セルの最後にラストセルが入力すると，セ
ル識別分配部４０でラストセルであることを識別し，ラ
ストセル生成部４４に入力する。ラストセル生成部４４
は，入力したラストセルの中のタイムスタンプに設定さ
れている前処理部での最初のセルの入力タイムスタンプ
と最後のセルの出力タイムスタンプとが格納されてお
り，それらの情報を保持する。その後，ボコーダ４２に
おいて圧縮が行われて，セル組立部４３で圧縮データに
ついて上記したようにＡＴＭセルの組立が行われて先頭
セル，複数の継続セルが生成され，最後の継続セルが生
成されると，ラストセル生成部４４が駆動される。ラス
トセル生成部４４は，圧縮データの最後部に付加する新
たなラストセルを生成し，そのショートセルヘッダ内に
ラストセルの表示を設定し，ペイロードには，当該音声
圧縮処理部４を表すデータ（測定場所）と，当該音声圧
縮処理部４へ入力したラストセルに設定された前処理部
の入力タイムスタンプと出力タイムスタンプを設定し，
その後に当該音声圧縮処理部４へ最初の測定セルが入力
した時のタイムスタンプ（入力時に保存済）と，現在の
時間を表すタイムスタンプ（出力タイムスタンプ）を設
定し，ＡＴＭヘッダに測定セルを表す表示（ＰＴの３ビ
ットを「１１１」にする）を設定し，そのペイロードに
設定されるタイムスタンプフォーマットは図５のＣ．に
示す。すなわち，(1) はペイロードのヘッダ（ショート
セルヘッダ）であり，測定セルの種別を表す２ビットは
測定セルラスト（ラストセル）である「１１」とし，Ｈ
ＥＣ等の情報も図のように作成される。図５の(2) 〜
(4) で示す４オクテット（Oct)は前の処理部に関するタ
イムスタンプであり,(2)の７ビットは測定場所データで
あり，１２８種まで表示できる。その後の(3) で示す１
３ビットは前の処理部の入力タイムスタンプを設定し，
次の(4) で示す１３ビットで前の処理部の出力タイムス
タンプが設定される。(5) 〜(7) は当該音声圧縮処理部
４のタイムスタンプであり，それぞれ測定場所データ，
処理部入力タイムスタンプ，処理部出力タイムスタンプ
が設定される。

【００４７】この音声圧縮されたデータは，ＡＴＭスイ
ッチに入力して集計部（システムセル部や，データロガ
ー等）でデータ処理が行われると，音声圧縮処理部へ入
力されて，出力されるまでの処理遅延時間を正確に測定
することができる。

【００４８】なお，上記の動作は音声圧縮処理機能につ
いて説明したが，圧縮データを伸長する場合には，逆の
動作が行われる。

【００４９】次に，非制限実処理データがリードソロモ
ン符号の処理及びインターリーブ処理を実行する例につ
いて説明する。リードソロモンにより誤り検出・訂正の
ための冗長ビットが付加された非制限データに対してイ
ンターリーブ処理をされると，データの分散が行われ，
内部データはほぼ全ビットが置換されてしまう。これに
より，以後のデータによりセル位置を特定することは不
可能となる。これを解消するため，測定セルデータを一
つのインターリーブ処理単位位置にまとめる処理を行う
必要がある。

【００５０】そのための構成を実施例２として説明す
る。図６は実施例２の構成を示し，図中，６はセル分解
・組立・リードソロモン処理部，６０はセル識別分配
部，６１はＡＴＭセルの分解機能とリードソロモン符号
化と復号化を行うリードソロモン処理部，６２はインタ
ーリーブ処理部，６３はセル組立部，６４はラストセル
生成部，６５はＧＰＳの時間情報に基づいてクロックを
発生するクロック供給部である。

【００５１】実施例２の動作を図７乃至図９を参照しな
がら説明する。図７は入力ＡＴＭセルのデータに対しリ
ードソロモン処理されたセルデータのパケットを示す，
図８はリードソロモン処理されたデータとインターリー
ブ処理されたデータの構成を示し，図９はインターリー
ブされたデータについてのラストセル内のデータ構成を
示す。

【００５２】図６のセル分解・組立部＆リードソロモン
処理部６のセル識別分配部６０でショートセルヘッダの
セル種別のビット（測定セルモードビット）を識別す
る。セル種別が“００”の場合は通常セル，“０１”の
場合は測定セルの先頭セル，“１０”の場合は測定セル
の継続であることを識別して，各ＡＴＭセルのＡＴＭヘ
ッダを除去してディジタルデータを取り出してリードソ
ロモン符号化する。この時，各セルデータに対しリード
ソロモン符号化により冗長ビットが付加される。この様
子を図７に示され，左側に示す各ＡＴＭセルが右側に示
すリードソロモン処理されたセルデータのパケットに変
換される。パケットは連続するパケット列の一部として
〜の４つだけ示し，１つのパケットは１０個のセル
分のデータで構成され，１セル分は４ｍｓの時間長であ
る。ショートセルヘッダ内のセル種別のビット（測定セ
ルモードビット）で測定セルを認識すると，直ちに現在
の時間をリードソロモン処理部６１に保存する。

【００５３】また，リードソロモン処理部６１は内部に
カウンタを備え，インターリーブ処理の先頭セルを把握
する。一つのインターリーブ処理単位は８０ｍｓ分であ
り，２０セルの処理時間に相当する。このため，測定セ
ルの先頭が中途半端なタイミングで入力された時，リー
ドソロモン処理部６１はインターリーブ処理の先頭デー
タになるまで，測定対象のデータを挿げ替える処理（パ
ケットの区切りのセルデータになるまでインターリーブ
処理をしない）を行う。図７の例では，のパケット中
の４個目のタイミング（第１４番のセル）で測定セルを
認識した例で，そのセルから７個のセルデータをカウン
トして第２０番までの７つのセルデータを挿げ替えられ
（処理の対象としない），のパケットとのパケット
の合計２０個（８０ｍｓ分）のデータセルについてイン
ターリーブ処理を行う。

【００５４】挿げ替えの際に遅延した時間は，別途ラス
トセルまたはＯＡＭセルによって知ることが可能であ
る。このように，測定対象となった非制限ディジタルデ
ータは，リードソロモン符号化され，冗長ビットが付加
された時点で，全体が３６オクテットになる。

【００５５】この冗長ビットが付加されたデータに対し
て，図８の左側に示すように各オクテットに対し９ビッ
ト目に測定セルデータであることを示すビット“１”
（測定データビット）として付加してインターリーブ処
理部６２に入力する。インターリーブ処理部６２では，
８０ｍｓ分のデータをバッファリングした時点で２０×
３６のインターリーブ処理を行う。インターリーブ処理
後の測定対象データには，各オクテットの９ビット目の
測定データビットにインターリーブ処理前と同様に
“１”を付加して，セル組立部６３に入力され，測定セ
ルとしてセル組立が行われる。測定データビットが
“０”になると，ラストセル生成部６４が起動して，ラ
ストセルの組立が行われる。

【００５６】ラストセルは，ＡＴＭヘッダに測定セルを
表す表示（ＰＴの３ビットを「１１１」にする）を設定
し，そのペイロードに設定されるタイムスタンプの構成
を図９に示す。図９の(1) 〜(7) は図５のＣ．の(1) 〜
(7) と同様であり，説明を省略する。最後の(8) は１オ
クテット（８ビット）で構成され，上記のインターリー
ブのために遅延した時間（１〜１９のセルデータの数
値）であるインターリーブ遅延情報が設定され，上記図
７のパケットの例では，７個のセルデータ分の遅延が発
生したため，「７」が設定され，この情報から遅延時間
は７×４ｍｓ＝２８ｍｓであることが分かる。

【００５７】このように構成されたラストセルは，次の
処理部またはデータ収集部へ出力される。なお，リード
ソロモン符号の復号の場合は，逆の処理を行う。

【００５８】（付記１） ＡＴＭセルを処理する複数の
処理部を収容するＡＴＭスイッチを含むＡＴＭシステム
における処理遅延の測定方法において，ＡＴＭセルを入
力する処理部は，ＡＴＭヘッダ内に測定セルであること
を表すペイロードタイプのビット列を設定し，ペイロー
ド内にヘッダと実データとを設定して，複数個の測定セ
ルを生成し，前記測定セルは実データを含む先頭セル，
先頭のセルに後続する実データを含む継続セル及び前記
継続セルに続く実データを含まないラストセルの各種別
のセルで構成され，前記測定セルのペイロード内のヘッ
ダに前記測定セルの種別を表す情報を設定し，測定対象
のＡＴＭセルの先頭が入力した時の時間情報を保存し，
ラストセルのペイロードに前記保存した入力時間と当該
ラストセルの組立時間及び当該処理部の場所を表す情報
とを設定して出力し，前記出力された測定セルを受信す
る処理部は，前記測定セルの種別からラストセルを検出
することにより，各処理部での遅延時間を計測すること
を特徴とするＡＴＭシステムにおける処理遅延の測定方
法。

【００５９】（付記２） 付記１において，前記測定対
象となる先頭セル，複数の継続セル及びラストセルとで
構成する測定セルを受け取った他の処理部は，前記先頭
セルが入力するとその入力時間を保存し，前記ラストセ
ルを受信すると当該ラストセルに設定された前の処理部
へのセルの入力時間とラストセルの出力時間を設定する
と共に当該他の処理部への前記保存された入力時間と当
該ラストセルの組立時間とを設定し，更に当該他の処理
部を表示する情報を設定してデータ収集を行う処理部に
対して送出することを特徴とするＡＴＭシステムにおけ
る処理遅延の測定方法。

【００６０】（付記３） 付記１に記載された先頭セ
ル，複数の継続セル及びラストセルとからなる測定対象
となる測定セルのデータに音声データが設定され，前記
音声データに対して圧縮（伸長）処理を行って出力を行
う圧縮（伸長）処理部を含むＡＴＭシステムの遅延測定
方法において，圧縮（伸長）処理部に入力された測定対
象となる測定セルの先頭セルの入力時間を保存し，先頭
セルと後続の各継続セルを分解して得られた音声データ
の各オクテット毎に測定対象であるか否かを表す測定デ
ータビットを設け，前記圧縮（伸長）処理部で圧縮され
て，圧縮前の所定数（ｎ）分の１の長さになった圧縮デ
ータを測定セルとして組立る時，先頭セルのペイロード
内のどの部分から測定対象のデータが開始するかの表示
を設定し，測定対象のデータの最後のデータを含む継続
セルのペイロード内のどの部分までが測定対象のデータ
であるかの表示を設定することを特徴とするＡＴＭシス
テムにおける処理遅延の測定方法。

【００６１】（付記４） 付記１に記載された先頭セ
ル，複数の継続セル及びラストセルとからなる測定対象
となる測定セルのデータに非制限ディジタルデータが設
定され，該ディジタルデータに対して誤り訂正のための
冗長符号の付加を含む符号化を行って発生したデータに
対しインターリーブの処理を行う符号化処理部を含むＡ
ＴＭシステムの遅延測定方法において，符号化処理部に
入力された測定対象となる測定セルの先頭セルの入力時
間を保存し，先頭セルと後続の各継続セルを分解して得
られたディジタルデータの各オクテット毎に測定対象で
あるか否かを表す測定データビットを設けて符号化処理
を行い，符号化処理により発生したデータに対して予め
決められた所定個数に対応するセルデータ周期毎にイン
ターリーブ処理を行う時，測定対象のセルデータが前記
の周期の途中に位置すると区切りとなる位置までのセル
データの個数に対応する遅延時間を計数し，前記計数さ
れた値を当該符号化処理部から生成するラストセルのタ
イムスタンプに付加して出力することを特徴とするＡＴ
Ｍシステムにおける処理遅延の測定方法。

【００６２】（付記５） ＡＴＭセルを処理する複数の
処理部と各処理部を収容するＡＴＭスイッチとを備えた
ＡＴＭシステムにおける処理遅延を測定する機能を備え
る処理装置において，前記処理装置は，入力するＡＴＭ
セルに対し測定対象とするデータで構成する測定セルを
生成する測定セル生成部を備え，前記測定セル生成部
は，ＡＴＭヘッダ内に測定セルであることを表すビット
列を設定し，測定セルの先頭のセルと，後続する複数の
継続セルと測定セルの終端を表すラストセルとを生成
し，各測定セルのペイロードのヘッダに測定セルの種別
を設定し，測定対象の実データを前記先頭セルと複数の
継続セルの前記ペイロードのヘッダの後に設定する手段
と，前記ラストセルのペイロードのヘッダの後に当該装
置に入力したセルの先頭の到着時間と，ラストセルを生
成した時間とを設定する手段とを備え，前記生成した各
測定セルをＡＴＭシステムの他の装置に向けて出力する
ことを特徴とする処理遅延を測定する機能を備える処理
装置。

【００６３】（付記６） 付記５に記載の処理装置で生
成した音声データを含む測定セルを入力して，音声デー
タの圧縮処理を行う処理装置において，前記処理装置
は，前記測定セルを入力して分解する手段，分解したデ
ータを圧縮するボコーダと，圧縮したデータを先頭セ
ル，複数の継続セルに組立てる組立手段，前記継続セル
の終端に続いてラストセルを生成する手段とを備え，前
記組立手段は，先頭セルのペイロードのヘッダ内に前記
圧縮された測定対象となるデータの先頭が当該先頭セル
のペイロードのヘッダに続くデータの中のどの位置から
開始するかを表す情報を設定し，継続セルの最後のセル
のヘッダ内に前記圧縮された測定対象となるデータの後
端が当該先頭セルのペイロードのヘッダに続くデータの
中のどの位置であるかを表す情報を設定し，ラストセル
生成手段は，当該処理装置の場所を表す情報，前の処理
装置からの先頭セルの入力時間と，当該ラストセルの出
力時間と，前記前の処理装置で設定した時間情報とを設
定して出力することを特徴とする処理装置。

【００６４】（付記７） 付記５に記載の処理装置で生
成した非制限ディジタルデータを含む測定セルを入力し
て，誤り訂正符号化の処理を行う処理装置において，前
記処理装置は，前記測定セルを入力して分解する手段，
分解したデータに誤り訂正符号化を行う手段と，前記誤
り訂正符号化されたデータにインターリーブを行う手段
と，インターリーブされたデータを先頭セル，複数の継
続セルに組立てる手段，前記継続セルの終端に続いてラ
ストセルセルを生成する手段とを備え，前記ラストセル
生成手段は，当該処理装置の場所を表す情報，前の処理
装置からの先頭セルの入力時間と，当該ラストセルの出
力時間と，前記前の処理装置で設定した時間情報及び前
記インターリーブにより遅延した時間とを設定して出力
することを特徴とする処理装置。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば，測定セルを実際のデー
タのパスと同一のパスで実データの処理と同様に伝送及
びスイッチングすることにより，保守管理（ＯＡＭ）セ
ルでは測定できない，実運用そのもの（または実運用と
同等）の処理遅延時間を測定可能となる。

【００６６】また，測定において特殊な測定器を必要と
せず，経済性に優れたＡＴＭシステムの保守管理が可能
となる。特に，システム上で処理遅延が問題になる場合
等に，遅延個所の特定に対して大きな効果を発揮するこ
とができる。

【００６７】更に，音声圧縮（伸長）の処理部や，誤り
訂正の冗長符号が付加されてインターリーブを行う処理
部のように，ＡＴＭのデータを変更する処理部における
処理時間の測定が可能となる。

【００６８】これらにより，ＡＴＭシステムの開発効率
を上げ，早期立ち上げを可能にすると共にＡＴＭシステ
ムの保守について不具合部の早期切り分けが可能とな
り，システムの信頼性向上に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成を示す図である。

【図２】測定セルの各種別の構成例とＯＡＭセルの構成
例を示す図である。

【図３】実施例１の構成を示す図である。

【図４】実施例１のボコーダの入力と出力のデータ構成
を示す図である。

【図５】実施例１により生成するショートセルヘッダ，
タイムスタンプフォーマットの例を示す図である。

【図６】実施例２の構成を示す図である。

【図７】入力ＡＴＭセルのデータに対しリードソロモン
処理されたセルデータのパケットを示す図である。

【図８】リードソロモン処理されたデータとインターリ
ーブ処理されたデータの構成を示す図である。

【図９】インターリーブされたデータについてのラスト
セル内のデータ構成を示す図である。

【図１０】従来のＡＴＭ交換機の構成例を示す図であ
る。

【図１１】ＡＴＭセルのルーティング動作の例を示す図
である。

【図１２】ＡＴＭ網における遅延測定の方法を示す図で
ある。

【図１３】ＡＴＭ交換機の遅延測定の他の方法を示す図
である。

【図１４】ＡＴＭ交換機の遅延測定の他の方法を用いた
場合のルーティング動作の例を示す図である。

【図１５】ＡＴＭ網における遅延測定の他の方法を示す
図である。

【符号の説明】

１ ＡＴＭセルの処理部 １０ 測定セル生成部 １１ 先頭セル生成部 １２ 継続セル生成部 １３ ラストセル生成部 １４ 測定セル表示部 １５ 測定セル種別表示部 １６ タイムスタンプ管理部 １７ 保守管理（ＯＡＭ）セル生成部 １８ クロックソース ２ ＡＴＭスイッチ ３ 収集処理部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＡＴＭセルを処理する複数の処理部を収
   容するＡＴＭスイッチを含むＡＴＭシステムにおける処
   理遅延の測定方法において，ＡＴＭセルを入力する処理
   部は，ＡＴＭヘッダ内に測定セルであることを表すペイ
   ロードタイプのビット列を設定し，ペイロード内にヘッ
   ダと実データとを設定して，複数個の測定セルを生成
   し，前記測定セルは実データを含む先頭セル，先頭のセ
   ルに後続する実データを含む継続セル及び前記継続セル
   に続く実データを含まないラストセルの各種別のセルで
   構成され，前記測定セルのペイロード内のヘッダに前記
   測定セルの種別を表す情報を設定し，測定対象のＡＴＭ
   セルの先頭が入力した時の時間情報を保存し，ラストセ
   ルのペイロードに前記保存した入力時間と当該ラストセ
   ルの組立時間及び当該処理部の場所を表す情報とを設定
   して出力し，前記出力された測定セルを受信する処理部
   は，前記測定セルの種別からラストセルを検出すること
   により，各処理部での遅延時間を計測することを特徴と
   するＡＴＭシステムにおける処理遅延の測定方法。
2. 【請求項２】 請求項１において，前記測定対象となる
   先頭セル，複数の継続セル及びラストセルとで構成する
   測定セルを受け取った他の処理部は，前記先頭セルが入
   力するとその入力時間を保存し，前記ラストセルを受信
   すると当該ラストセルに設定された前の処理部へのセル
   の入力時間とラストセルの出力時間を設定すると共に当
   該他の処理部への前記保存された入力時間と当該ラスト
   セルの組立時間とを設定し，更に当該他の処理部を表示
   する情報を設定してデータ収集を行う処理部に対して送
   出することを特徴とするＡＴＭシステムにおける処理遅
   延の測定方法。
3. 【請求項３】 ＡＴＭセルを処理する複数の処理部と各
   処理部を収容するＡＴＭスイッチとを備えたＡＴＭシス
   テムにおける処理遅延を測定する機能を備える処理装置
   において，前記装置は，入力するＡＴＭセルに対し測定
   対象とするデータで構成する測定セルを生成する測定セ
   ル生成部を備え，前記測定セル生成部は，ＡＴＭヘッダ
   内に測定セルであることを表すビット列を設定し，測定
   セルの先頭のセルと，後続する複数の継続セルと測定セ
   ルの終端を表すラストセルとを生成し，各測定セルのペ
   イロードのヘッダに測定セルの種別を設定し，測定対象
   の実データを前記先頭セルと複数の継続セルの前記ペイ
   ロードのヘッダの後に設定する手段と，前記ラストセル
   のペイロードのヘッダの後に当該装置に入力したセルの
   先頭の到着時間と，ラストセルを生成した時間とを設定
   する手段とを備え，前記生成した各測定セルをＡＴＭシ
   ステムの他の装置に向けて出力することを特徴とする処
   理遅延を測定する機能を備える処理装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の処理装置で生成した音
   声データを含む測定セルを入力して，音声データの圧縮
   処理を行う処理装置において，前記処理装置は，前記測
   定セルを入力して分解する手段，分解したデータを圧縮
   するボコーダと，圧縮したデータを先頭セル，複数の継
   続セルに組立てる組立手段，前記継続セルの終端に続い
   てラストセルを生成する手段とを備え，前記組立手段
   は，先頭セルのペイロードのヘッダ内に前記圧縮された
   測定対象となるデータの先頭が当該先頭セルのペイロー
   ドのヘッダに続くデータの中のどの位置から開始するか
   を表す情報を設定し，継続セルの最後のセルのヘッダ内
   に前記圧縮された測定対象となるデータの後端が当該先
   頭セルのペイロードのヘッダに続くデータの中のどの位
   置であるかを表す情報を設定し，ラストセル生成手段
   は，当該処理装置の場所を表す情報，前の処理装置から
   の先頭セルの入力時間と，当該ラストセルの出力時間
   と，前記前の処理装置で設定した時間情報とを設定して
   出力することを特徴とする処理装置。